特許 7526310 プローブユニット及びプローブユニット用ホルダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-23

(45)【発行日】2024-07-31

(54)【発明の名称】プローブユニット及びプローブユニット用ホルダ

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/00 20060101AFI20240724BHJP

【ＦＩ】

G01B5/00 Z

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2023051460

(22)【出願日】2023-03-28

(65)【公開番号】P2023157849

(43)【公開日】2023-10-26

【審査請求日】2023-03-28

(31)【優先権主張番号】10 2022 109 267.4

(32)【優先日】2022-04-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】506027848

【氏名又は名称】カール マール ホールディング ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マティアス ルドコフスキー

【審査官】國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００７／１３５８５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０００３２７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５３９４６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ ５／００－５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物表面（２１）の測定位置における測定値を接触又は非接触方式で検出するように構成された測定装置（２０）のためのプローブユニット（２７）であって、
支持体（２８）と、
前記支持体（２８）上に配置され、前記対象物表面（２１）を接触又は非接触方式でプローブするように構成されるプローブ素子（２９）と、
前記支持体（２８）上に設けられ、前記測定装置（２０）のホルダ（２６）と機械的に接続されるように構成される取付装置（３１）と、を備え、
前記取付装置（３１）は、第１の長手方向軸（Ｌ１）を画定する接触ユニット（３２）を備え、前記第１の長手方向軸（Ｌ１）の周りの円周方向（Ｕ）の回転自由度が前記取付装置（３１）と前記ホルダ（２６）との間に残るように、接触位置（Ｐ）で前記接触ユニット（３２）が前記測定装置（２０）の前記ホルダ（２６）の対向接触ユニット（５１）に当接するように構成され、
前記取付装置（３１）は少なくとも１つの取付磁石（４０、４１、４２）を備え、前記少なくとも１つの取付磁石（４０、４１、４２）は接触位置（Ｐ）において少なくとも１つの保持磁石（５５、５６、５７）と協働するように構成されて、前記第１の長手方向軸（Ｌ１）に平行な軸方向磁気引力（ＦＡ）が前記取付装置（３１）と前記ホルダ（２６）との間に生成されるとともに、前記取付装置（３１）と前記ホルダ（２６）との間が前記第１の長手方向軸（Ｌ１）の周りの所定の所望の回転位置（Ｒ）に達するまで、前記取付装置（３１）と前記ホルダ（２６）との間に前記第１の長手方向軸（Ｌ１）の周りの円周方向（Ｕ）の磁気円周力（ＦＵ）が生成され、
前記接触ユニット（３２）と、前記対向接触ユニット（５１）は、前記接触位置（Ｐ）で、前記第１の長手方向軸（Ｌ１）に沿った移動、前記第１の長手方向軸（Ｌ１）に直交する軸に沿った移動及び前記第１の長手方向軸（Ｌ１）に直交する軸周りの回転が制限される、プローブユニット（２７）。

【請求項2】

前記取付装置（３１）が停止面（４３）を備え、前記停止面（４３）は前記所望の回転位置（Ｒ）において前記ホルダ（２６）の対向停止面（６０）に当接する、請求項１に記載のプローブユニット。

【請求項3】

前記少なくとも１つの取付磁石（４０、４１、４２）が、前記第１の長手方向軸（Ｌ１）に平行に向けられている磁石軸（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を備える、請求項１又は請求項２に記載のプローブユニット。

【請求項4】

前記取付装置（３１）が複数の取付磁石（４０、４１、４２）を備え、前記複数の取付磁石（４０、４１、４２）は前記第１の長手方向軸（Ｌ１）の周りで円周方向（Ｕ）に規則的に分布される、請求項１に記載のプローブユニット。

【請求項5】

設けられた前記取付磁石（４０、４１、４２）のうちの少なくとも２つの極性が、前記第１の長手方向軸（Ｌ１）に平行に見て反対方向である、請求項４に記載のプローブユニット。

【請求項6】

前記接触ユニット（３２）が、前記第１の長手方向軸（Ｌ１）の周りに円錐シェル面を画定する接触面（３４）を備える、請求項１又は請求項２に記載のプローブユニット。

【請求項7】

前記接触面（３４）が、円周方向（Ｕ）に互いに距離を置いて配置された複数の表面部分（３４ａ）に分割される、請求項６に記載のプローブユニット。

【請求項8】

前記停止面（４３）が、円周方向（Ｕ）に互いに隣接する２つの表面部分（３４ａ）の間に配置される、請求項６が請求項２に従属する場合の請求項７に記載のプローブユニット。

【請求項9】

少なくとも１つの前記取付磁石（４０、４１、４２）が、前記接触ユニット（３２）よりも前記第１の長手方向軸（Ｌ１）により近く配置される、請求項４に記載のプローブユニット。

【請求項10】

測定装置（２０）のホルダ（２６）であって、前記ホルダ（２６）は対象物表面（２１）の測定位置における測定値を接触又は非接触方式で検出するように構成されるプローブユニット（２７）を前記測定装置（２０）に取付け、前記ホルダ（２６）は、
保持本体（５０）と、
前記保持本体（５０）上に設けられる対向接触ユニット（５１）と、を備え、前記保持本体（５０）は第２の長手方向軸（Ｌ２）を画定し、前記対向接触ユニット（５１）は接触位置（Ｐ）でプローブユニット（２７）の取付装置（３１）の接触ユニット（３２）に当接するように構成されて、前記第２の長手方向軸（Ｌ２）の周りの回転自由度が前記取付装置（３１）と前記ホルダ（２６）との間に残り、
前記ホルダ（２６）は少なくとも１つの保持磁石（５５、５６、５７）を備え、前記少なくとも１つの保持磁石（５５、５６、５７）は接触位置（Ｐ）において前記取付装置（３１）の少なくとも１つの取付磁石（４０、４１、４２）と協働するように構成されて、前記第２の長手方向軸（Ｌ２）に平行な軸方向磁気引力（ＦＡ）が前記ホルダ（２６）と前記取付装置（３１）との間に生成されるとともに、前記ホルダ（２６）と前記取付装置（３１）との間が前記第２の長手方向軸（Ｌ２）の周りの所定の所望の回転位置（Ｒ）に達するまで、前記ホルダ（２６）と前記取付装置（３１）との間に長手方向軸（Ｌ）の周りの円周方向（Ｕ）の磁気円周力（ＦＵ）が生成され、
前記接触ユニット（３２）と、前記対向接触ユニット（５１）は、前記接触位置（Ｐ）で、前記長手方向軸（Ｌ）に沿った移動、前記長手方向軸（Ｌ）に直交する軸に沿った移動及び前記長手方向軸（Ｌ）に直交する軸周りの回転が制限される、ホルダ（２６）。

【請求項11】

前記少なくとも１つの保持磁石（５５、５６、５７）が、前記第２の長手方向軸（Ｌ２）に平行に向けられている磁石軸（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）を備える、請求項１０に記載のホルダ。

【請求項12】

複数の保持磁石（５５、５６、５７）が前記第２の長手方向軸（Ｌ２）の周りの円周方向（Ｕ）に規則的に分布する、請求項１０に記載のホルダ。

【請求項13】

設けられた前記保持磁石（５５、５６、５７）のうちの少なくとも２つの極性が、前記第２の長手方向軸（Ｌ２）に平行に見て反対方向である、請求項１２に記載のホルダ。

【請求項14】

前記対向接触ユニット（５１）が、前記第２の長手方向軸（Ｌ２）の周りに円錐台シェル面を画定する対向接触面（５３）を備える、請求項１０に記載のホルダ。

【請求項15】

前記少なくとも１つの保持磁石（５５、５６、５７）が、前記対向接触ユニット（５１）よりも前記第２の長手方向軸（Ｌ２）により近く配置される、請求項１０に記載のホルダ。

【請求項16】

測定装置（２０）のプローブユニット（２７）及びホルダ（２６）を備える配置であって、前記測定装置が、接触又は非接触方式で対象物表面（２１）の測定位置における測定値を検出するように構成され、
前記プローブユニット（２７）が、支持体（２８）と、前記支持体（２８）上に配置され、接触又は非接触方式で前記対象物表面（２１）をプローブするように構成されたプローブ素子（２９）と、前記支持体（２８）上に設けられ、前記測定装置（２０）の前記ホルダ（２６）と機械的に接続されるように構成された取付装置（３１）と、を備え、前記取付装置（３１）が、第１の長手方向軸（Ｌ１）を画定する接触ユニット（３２）と、少なくとも１つの取付磁石（４０、４１、４２）を備え、
前記ホルダ（２６）が、保持本体（５０）と、第２の長手方向軸（Ｌ２）を画定する前記保持本体（５０）上に設けられた対向接触ユニット（５１）と、少なくとも１つの保持磁石（５５、５６、５７）とを備え、
前記少なくとも一つの取付磁石（４０、４１、４２）と前記少なくとも１つの保持磁石（５５、５６、５７）が、前記長手方向軸（Ｌ１、Ｌ２）の周りの一の回転位置範囲で反発し、前記長手方向軸（Ｌ１、Ｌ２）の周りの別の回転位置範囲で引き合い、
前記接触ユニット（３２）は前記対向接触ユニット（５１）に接触位置（Ｐ）で当接し、前記接触ユニット（３２）と、前記対向接触ユニット（５１）は、前記接触位置（Ｐ）で、前記長手方向軸（Ｌ１、Ｌ２）に沿った移動、前記長手方向軸（Ｌ１、Ｌ２）に直交する軸に沿った移動及び前記長手方向軸（Ｌ１、Ｌ２）に直交する軸周りの回転が制限される、配置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プローブユニット及びプローブユニット用ホルダに関する。例えば、プローブユニットのホルダは、測定装置の一部とすることができる。適切なプローブユニットは、測定タスクに応じて選択することができ、ホルダ上に配置することができる。プローブユニットは、例えば、接触を伴う触覚プローブ及び／又は対象物の非接触プローブのために構成され、この目的のために、触覚プローブ素子又は非接触検出プローブ素子をその端部に担持するプローブアームとすることができる。測定装置は、例えば、スタイラス機器とすることができる。本発明はまた、プローブユニット及びホルダを備える配置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＤＥ１０２０１７０１２２０２Ｂ４は、測定システムの測定アーム及び測定アームホルダを記載している。測定アームホルダは、接続が確立されたときに測定アームが当接する複数の支持位置を有するホルダ本体を備える。測定アームと測定アームホルダとの間の保持力は、複数の磁石対によって生成され、それによって磁石対の一方の磁石がそれぞれ測定アームに配置され、それぞれの他方の磁石が測定アームホルダ又はホルダ本体に配置される。ホルダ本体は実質的に直方体形状であり、測定アームは、ホルダ本体の形状に適合された空洞を有する界面を有する。

【0003】

光学測定配置を有する測定装置は、独国特許出願公開第１０２０１８１１９６９７号明細書から知られている。測定配置は、位置決め配置によって互いに接続することができる複数の部品を有する光学素子を有する。この目的のために、位置決め配置は、光学素子の２つの部分間の正しい位置を画定するために、３つの回転対称体及び３つの対応するレセプタクルを有する。２つの部品間の保持力は、磁石によって生成することができる。

【0004】

ＤＥ１１２０１２００５７７９Ｂ４は、座標測定装置、特にいわゆるレーザトラッカを参照している。レーザトラッカは、レーザビームをリトロリフレクタに向けることができる。実施形態では、リトロリフレクタは、相対位置を画定するためにプローブヘッドの整合素子に挿入することができるラッチ要素を備える。保持力は、磁気的に生成することができる。

【0005】

欧州特許第２５１５０６９号明細書は、プローブアーム界面を有するプローブアームと、プローブアーム界面と一致する界面を有するホルダとを記載している。ホルダのシリンダ間の空洞に係合するプローブアーム界面のボールによって、接続が確立されたときに相対位置の正確な定義が保証される。プローブアームとホルダとの間の保持力は、磁気的に加えることができる。同様の界面を有するプローブアーム及びプローブアーム用のホルダは、ＤＥ１０２０１７１０６７４１Ｂ４に記載されている。

【0006】

欧州特許第２８４７５４０号明細書は、座標測定装置の照明モジュール及び光学センサを開示している。照明モジュール及びセンサは、３点支持体によって互いに支持され、磁気保持力によって互いに保持される。磁石は、永久磁石又は切り替え可能な電磁石とすることができる。

【0007】

独国特許出願公開第１０２０１８１３３２２０号明細書及びＤＥ１０２００５００７００３Ｂ４はそれぞれ、プローブユニット、特にプローブアームの支持体にプローブ素子を配置するための界面を記載している。

【0008】

交換可能なプローブ素子を有するプローブユニットは公知であり、例えば、Ｏｐｔａｃｏｍ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ又はＴｒｉｅｂｗｏｒｘ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧといった企業によって提供されている。

【0009】

対象物表面上の測定位置をプローブするためのプローブ素子は、測定タスクに適していなければならない。触覚プローブ素子は、さらに一定の摩耗を受ける。したがって、測定タスクに応じて、又は摩耗が発生した場合にプローブ素子又はプローブユニットを交換することが望ましい場合がある。プローブ素子又はプローブユニットの交換は、多くの既知のシステムにおいて面倒である。プローブユニットは、設置状態に問題がない簡単な方法ですべての側から常にアクセスできるとは限らない。さらに、いくつかの既知のシステムでは、プローブユニット又はプローブ素子の交換により、測定装置に力が導入され、それにより、測定力の生成又は測定検出に役立つ測定装置の非常に繊細な構成要素が、増加した特に機械的応力を受け、損傷する可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

そこで、本発明は、測定装置のプローブユニット及びホルダを提供することを目的とし、特に工具を用いることなく、プローブユニットをホルダ上で容易に交換することができる。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この目的は、請求項１の特徴を有するプローブユニット、請求項１０の特徴を有するホルダ、並びに請求項１６の特徴を有する配置によって解決される。

【0012】

本発明による測定装置のためのプローブユニットは、例えば、プローブアーム又はプローブアームセクションとすることができ、あるいは別の実質的にロッド又は管状の形態を備えることができる。測定装置は、プローブユニットによって対象物表面上の測定位置で測定値を検出するように構成される。したがって、プローブユニットは、測定位置において対象物表面をプローブするように機能する。これにより、プローブユニットは、接触又は非接触方式で、例えば触覚又は光学方式で動作することができる。

【0013】

プローブユニットは、支持体を有する。例えば、支持体は、棒状又は管状であり得る。プローブ素子は、支持体上に配置される。プローブ素子は、接触方式で測定位置において対象物表面に接触するように、又は非接触方式で対象物表面上の測定位置に向けられるように構成される。例えば、プローブ素子は、測定位置で反射され、プローブ素子によって再び受信される光又は別の電磁波を放射することができる。

【0014】

さらに、プローブユニットの支持体には、取付装置が設けられている。取付装置は、支持体のモノリシック部品とすることができ、又は支持体上に取り付けることができる。取付装置は、プローブユニットを測定装置のホルダに取り外し可能に機械的に接続するように構成される。機械的接続に加えて、任意に、信号伝送接続、例えば電気接続及び／又は光接続も確立することができる。

【0015】

特に、取付装置は、工具を使用せずに測定装置のホルダに接続され得るように、かつ工具を使用せずに測定装置のホルダから取り外され得るように構成される。好ましくは、取付装置とホルダとの間の接続は、ねじ接続及び／又はラッチ接続がない。

【0016】

取付装置は、接触ユニットを有する。接触ユニットは、接触面を備える。接触ユニット、特に接触面は、第１の長手方向軸を画定する。

【0017】

一実施形態では、支持体は第１の長手方向軸に沿って延在し、第１の長手方向軸は、支持体、例えば棒状又は管状の支持体の中間軸又は中心軸であり得る。

【0018】

接触ユニットは、測定装置のホルダの対向接触ユニットに当接する接触位置をとるように構成される。接触位置では、取付装置とホルダとの間、又は接触ユニットと対向接触ユニットとの間で、第１の長手方向軸の周りの円周方向に回転自由度が残る。したがって、プローブユニットは、ホルダに対して第１の長手方向軸の周りで回転可能である。

【0019】

好ましくは、最大３つの並進自由度及び最大２つの回転自由度が、接触ユニット及び対向接触ユニットによって接触位置において排除され、その結果、特に排他的に、接触ユニットが対向接触ユニットとの接触位置にある場合、第１の長手方向軸の周りの回転自由度が残る。

【0020】

取付装置は、面に少なくとも１つの磁極を備える少なくとも１つの取付磁石を有する。複数の取付磁石が存在する場合に有利である。少なくとも１つの取付磁石は、少なくとも接触位置及び接触位置の近傍でホルダの少なくとも１つの保持磁石と協働するように構成される。少なくとも１つの保持磁石は、好ましくは、ホルダの面に少なくとも１つの磁極を備える。磁石の協働により、取付装置とホルダとの間には、第１の長手方向軸に平行な軸力、さらに第１の長手方向軸の周りの円周方向の磁気円周力が生じる。磁気円周力は、ホルダに対して第１の長手方向軸の周りの円周方向の所望の回転位置に取付装置を付勢する。所望の回転位置の外側では、磁気円周力は、接触ユニットと対向接触ユニットとの間の動摩擦及び静摩擦が克服されるような量を有し、それにより、取付装置は、ホルダに対して円周方向に所望の回転位置をとる。

【0021】

所望の回転位置は、取付磁石及び保持磁石及び／又はホルダの対向停止面と協働する取付装置の停止面によって画定することができる。取付装置の停止面がホルダの対向停止面に当接する場合、取付装置が第１の長手方向軸を中心とする円周方向においてホルダに対して所望の回転位置をとる場合に有利である。

【0022】

したがって、プローブユニットとホルダとの間の接続は、接触ユニットが対向接触ユニットと接触するようになることで簡単に確立される。保持力は、磁気的に生じ、ホルダに接触してプローブユニットを第１の長手方向軸に平行な軸方向に保持する。接触位置は、軸方向磁気引力によって維持される。さらに、円周方向の残りの回転自由度を排除し、取付装置をホルダに対して所望の回転位置にもたらすために、磁気円周力が提供される。

【0023】

磁力に打ち勝つことによって、接続を再び非常に簡単に解除することができる。接続の確立及び解除は、工具なしで実行することができる。

【0024】

接続の確立及び解除は、オペレータにより、手動で実行することができる。さらに、例えば、把持装置、ロボットなどのマニピュレータによって、取付装置とホルダとの間の接続の自動確立及び解除も可能である。そうすることで、測定装置のホルダ内のプローブユニットの自動交換も可能である。

【0025】

少なくとも１つの取付磁石及び／又は少なくとも１つの保持磁石が永久磁石である場合、有利である。好ましくは、少なくとも１つの取付磁石及び／又は少なくとも１つの保持磁石は、軸方向に排他的に磁化され、すなわち、その磁石軸は、好ましくは第１の長手方向軸に実質的に平行に延在する。これに代えて、少なくとも１つの取付磁石及び／又は少なくとも１つの保持磁石は、軸方向及び半径方向又は半径方向に排他的に磁化することができる。すべての実施形態において、各取付磁石及び／又は各保持磁石は、正確に１つ又は複数のＮ極及びＳ極を含むことができる。

【0026】

接触ユニットが支持体のテーパ状端部に設けられる場合、有利である。支持体のこのテーパ状端部は、対向接触ユニットとの接触が接触位置で確立される仮想円錐台シェル面によって制限することができ、それによって接触ユニットの一部が仮想円錐台シェル面を通って延在しない。

【0027】

好ましい実施形態では、取付装置は複数の取付磁石を有する。取付磁石は、第１の長手方向軸の周りの円周方向に規則的に分布している。磁石軸は、好ましくは、互いに平行かつ第１の長手方向軸に平行に向けられる。磁石軸はまた、代替的に第１の長手方向軸に対して斜めに傾斜することができ、それによって、取付磁石の磁石軸は、第１の長手方向軸上の１つの共通点で交差することが好ましい。

【0028】

複数の取付磁石が存在する場合、第１の長手方向軸に平行に対向して見て、取付磁石のうちの少なくとも２つの極性を選択することが有利であり得る。したがって、これらの取付磁石の第１の長手方向軸に平行な磁化方向は、反対方向又は反平行である。そうすることで、取付装置及びホルダが所望の回転位置から遠く離れた円周方向の回転位置をとる場合、取付磁石及び割り当てられた保持磁石は互いに反発し、取付装置及びホルダが所望の回転位置に十分に近い円周方向の相対位置にある場合、軸方向磁気引力は引力のみをもたらすことが可能である。本発明のこの態様は、プローブユニットの他のすべての特徴から独立して実現されてもよい。

【0029】

説明したように、接触ユニットは、接触面を備える。接触面は、円周方向に連続し得る。好ましい実施形態では、接触面は、互いに分離され、円周方向に互いに距離を置いて配置された複数の表面部分に分割される。接触面は、円周方向に回転対称であり、特に円錐台シェル面又はその少なくとも一部に対応する。表面部分における接触面の分割の場合、それらは、第１の長手方向軸の周りの共通の仮想円錐台シェル面上に配置され、好ましくは円周方向に規則的に分布する。

【0030】

すべての表面部分が同じ表面積及び／又は同じ形状を有することが好ましい。

【0031】

特に有利な実施形態では、任意に存在する停止面は、２つの隣接する表面部分の間に円周方向に配置することができる。本実施形態では、取付装置の特にコンパクトな構成が結果として生じる。

【0032】

停止面は、軸方向に平行に、及び／又は円周方向に実質的に直交する方向に向けることができる。

【0033】

好ましくは、取付装置の少なくとも１つの取付磁石は、接触ユニット又は接触ユニットの接触面よりも第１の長手方向軸により近く配置される。これにより、接触面は、取付磁石を円周方向に囲むことができる。

【0034】

本発明はまた、プローブユニットを測定装置に取り付けるように構成される測定装置のホルダに関する。ホルダは、対向接触ユニットが存在する保持本体を備える。保持本体は、ロッド又は管状であり得る。対向接触ユニットは、第２の長手方向軸を画定する。対向接触ユニットは、好ましくは、第２の長手方向軸の周りで円周方向に連続し、したがってリング状又は管状に閉じられる対向接触本体上の対向接触面を有する。例えば、対向接触面は円錐台シェル面とすることができる。

【0035】

対向接触ユニットは、取付装置がホルダに対して接触位置にある場合に、取付装置の接触ユニットに当接するように構成される。接触位置では、長手方向軸の周りの１つの回転自由度が、取付装置とホルダとの間に残る。

【0036】

接触ユニット及び対向接触ユニットは、接触ユニットの第１の長手方向軸及び対向接触ユニットの第２の長手方向軸が接触位置において共通の直線に沿って向きをつけられ、したがって共通の長手方向軸を形成するように特に構成される。

【0037】

長手軸の１つに平行な方向を軸方向と表示する。長手方向軸の１つの周りの回転方向を円周方向と表示する。

【0038】

ホルダは、少なくとも接触位置又は接触位置の近傍において、取付装置の少なくとも１つの取付磁石と協働する少なくとも１つの保持磁石を備える。接触位置における少なくとも１つの保持磁石と少なくとも１つの取付磁石との協働により、第２の長手方向軸に平行な軸方向磁気引力並びに第２の長手方向軸の周りの円周方向の磁気円周力が生じる。軸方向磁気引力によって、取付装置はホルダ上の接触位置に保持される。磁気円周力により、取付装置とホルダとの間の所望の回転位置を調整するために、接触ユニットと対向接触ユニットとの間の摩擦力に打ち勝つことができる。

【0039】

保持磁石の数は、取付磁石の数に対応する場合が、好ましい。各保持磁石は、それぞれ割り当てられた取付磁石と１つの磁石対を形成する。共通の磁石対の保持磁石及び取付磁石は、保持磁石のＳ極が取付磁石のＮ極に面するように、又はその逆になるように、互いに対して反対方向に磁化される。

【0040】

少なくとも１つの保持磁石が軸方向に磁化される場合、すなわち、その磁石軸が第２の長手方向軸に実質的に平行に向きをつけられる場合が好ましい。複数の保持磁石が存在する場合、それらが、長手方向軸の周りに円周方向に規則的に分布されることが好ましい。取付磁石の磁石軸は、互いに平行に向きをつけられるか、又は、代替的に第２の長手方向軸上の共通の点で交差してもよい。

【0041】

提供される保持磁石のうちの２つが、軸方向に見て互いに反対に分極される、すなわち、反対の磁化方向を含むことが好ましい。本発明のこの態様は、ホルダの他のすべての態様から独立して実現されてもよい。

【0042】

対向接触ユニットは、ホルダの管状の対向接触本体によって形成することができる。対向接触面は、好ましくは、管状の対向接触本体の内側に位置する。対向接触本体は、保持本体のモノリシック部分であってもよい。

【0043】

好ましくは、接触ユニット又は接触面は、対向接触ユニット又は対向接触面の材料よりも高い弾性を有する材料からなる。接触ユニット又は接触面は、プラスチックからなってもよい。対向接触ユニット又は対向接触面は、金属材料、特に鋼合金からなってもよい。このようにすることで、同じ弾性を有する材料の材料対の場合と同様に、より大きな製造公差で接触ユニット及び対向接触ユニットを製造することができる。

【0044】

変更された実施形態では、一方の接触ユニット又は接触面と、他方の対向接触ユニット又は対向接触面とが、それぞれ同じ材料、例えば鋼合金からなることも可能である。

【0045】

本発明のさらなる態様は、プローブユニット及びホルダを備える構成に関する。好ましくは、プローブユニット及びホルダは、上記の実施形態のいずれかに対応して構成され得る。

【0046】

本構成の態様では、プローブユニットは、支持体と、支持体上に配置されたプローブ素子と、支持体上に存在する取付装置とを備える。取付装置は、測定装置のホルダに接続されるように構成されている。取付装置は、第１の長手方向軸を画定する接触ユニットを備える。さらに、取付装置は、少なくとも１つの取付磁石を備える。

【0047】

本構成のホルダは、第２の長手方向軸を画定する対向接触ユニットを有する保持本体を有する。ホルダは、さらに、少なくとも１つの保持磁石を備える。

【0048】

少なくとも１つの取付磁石及び少なくとも１つの保持磁石は協働する。そうする際に、本構成のプローブユニット及びホルダが、第１の回転位置範囲内にある第１の長手方向軸及び第２の長手方向軸の周りの相対回転位置に配置されている場合、磁気反発がもたらされる。プローブユニットとホルダとの相対的な回転位置が第１の回転位置とは異なる第２の回転位置範囲内にある場合、少なくとも１つの取付磁石と少なくとも１つの保持磁石との間の引力がもたらされる。第２の回転位置範囲は、長手方向軸の周りの円周方向におけるプローブユニット及びホルダの所望の回転位置に対応するか、又はそれを含む。したがって、引力は、プローブユニットとホルダとの間の相対回転位置が所望の回転位置に十分によく対応している場合にのみもたらされる。本発明のこの態様により、プローブユニットとホルダとの間の互いの機械的接続が単純化され、ホルダに対するプローブユニットの誤った配置が回避される。

【0049】

本発明の別の独立した態様では、ホルダと接続するためのプローブユニットの上述の界面はまた、他の本体、例えば、対象物がその上に配置された対象物キャリア、測定対象物のための対象物ホルダ（例えば、チャック）、支持先端、又は特に測定対象物を支持することができる別のベアリング若しくは支持要素などのための界面として使用することができる。

【0050】

ホルダと機械的に接続されるように構成された取付装置は、その本体上に存在することができる。本体の取付装置は、プローブユニットに関連して上述してきた実施形態のいずれかに対応することができる。ホルダは、上記の実施形態のいずれかに対応することができる。

【0051】

取付装置は、第１の長手方向軸を画定する接触ユニットを備える。接触ユニットは、第１の長手方向軸の周りの円周方向の回転自由度が取付装置とホルダとの間に残るように、接触位置においてホルダの対向接触ユニットに接触するように構成される。取付装置は、第１の長手方向軸に平行な軸方向磁気引力が取付装置とホルダとの間に生成され、長手方向軸の周りの所定の所望の回転位置に取付装置とホルダとの間が達するまで、第１の長手方向軸の周りの円周方向の磁気円周力が取付装置とホルダとの間に生成されるように、接触位置においてホルダの１つの保持磁石とそれぞれ協働するように構成される少なくとも１つの取付磁石を備える。

【0052】

本発明の有利な実施形態は、従属請求項、明細書及び図面から導かれる。以下、添付図面に基づいて、好ましい実施形態を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0053】

【図1】測定装置の一実施形態の斜視図である。

【図2】測定装置のホルダ、及びホルダに接続されたプローブユニットの概略図である。

【図3】ホルダの一実施形態に配置された取付装置の一実施形態の斜視図である。

【図4】図３の取付装置及びホルダを通る共通の長手方向軸に沿った長手方向断面図である。

【図5】取付装置の一実施形態の斜視図である。

【図6】ホルダの一実施形態の斜視図である。

【図7】第１の長手方向軸に平行な軸方向に見た、図５の取付装置の概略上面図である。

【図8】第２の長手方向軸に平行な軸方向に見た、図６のホルダの概略上面図である。

【図9】円周方向及び共通の長手方向軸の周りの所望の回転位置の確立中に、取付装置の取付磁石と、取付装置とホルダとの間の当接位置のホルダの保持磁石との相対的な配置のそれぞれの場合の概略主要図である。

【図10】円周方向及び共通の長手方向軸の周りの所望の回転位置の確立中に、取付装置の取付磁石と、取付装置とホルダとの間の当接位置のホルダの保持磁石との相対的な配置のそれぞれの場合の概略主要図である。

【図11】円周方向及び共通の長手方向軸の周りの所望の回転位置の確立中に、取付装置の取付磁石と、取付装置とホルダとの間の当接位置のホルダの保持磁石との相対的な配置のそれぞれの場合の概略主要図である。

【図12】円周方向及び共通の長手方向軸の周りの所望の回転位置の確立中に、取付装置の取付磁石と、取付装置とホルダとの間の当接位置のホルダの保持磁石との相対的な配置のそれぞれの場合の概略主要図である。

【図13】対象物キャリアは取付装置によってホルダに配置される、対象物を有する対象物キャリアの配置である。

【図14】支持要素が取付装置によってホルダ上に配置される、対象物のための支持要素の配置である。

【発明を実施するための形態】

【0054】

図１では、測定装置２０の一実施形態が示されている。測定装置２０は、対象物２２の対象物表面２１上の測定位置における測定値を検出又は決定するように構成される。例えば、表面輪郭、粗さなどは、測定装置２０によって決定することができる。

【0055】

測定値検出のために、測定装置２０はホルダ２６を備える。ホルダ２６は、プローブユニット２７を取り外し可能に取り付けるのに役立つ。例えば、ホルダ２６は、旋回軸Ｓの周りに旋回可能に支持され得る。測定装置２０は、ホルダ２６及びその中に保持されたプローブユニット２７に旋回軸Ｓの周りのトルクを加えるように、及び／又は旋回軸Ｓの周りのホルダ２６の又はその中に配置されたプローブユニット２７の偏向を検出し、そこから測定値を決定するために構成され得る。追加的に、又は代替的に、ホルダ２６及びその中に保持されたプローブユニット２７は、プローブユニット２７と対象物表面２１との間の距離を調整するために、旋回軸Ｓの周りに位置付けられ得る。

【0056】

プローブユニット２７は、接触又は触覚方式で、又は非接触方式でも動作することができる。

【0057】

プローブユニット２７は、支持体２８を備える。支持体２８は、本実施形態による対象物表面２１に接触するように構成されるプローブ素子２９を一端に有する。この実施形態では、プローブユニット２７は触覚方式で動作する。プローブ素子２９は、対象物表面２１に割り当てられたその端部、例えば先端、ボールなどに画定された幾何学的形状を有することができる。

【0058】

これに対する変更形態では、プローブ素子２９はまた、非接触で動作することができ、例えば、対象物表面２１に光を放射し、そこから反射された光を受信することができる。

【0059】

プローブ素子２９は、任意に、例えば圧入嵌め及び／又は形状嵌め接続によって、交換可能な方法で支持体２８に取り付けることができる。例えば、一実施形態では、プローブ素子２９にクランプ力を加え、それを支持体２８上に保持するために、クランプねじ３０を支持体２８上に設けることができる。別の実施形態では、プローブ素子２９は、特に非常に小さい寸法を有するプローブ素子２９の場合、支持体２８に取り外し不能に取り付けられてもよい。

【0060】

プローブ素子２９とは反対側のプローブユニット２７の支持体２８の端部に、取付装置３１が設けられる。取付装置３１は、ホルダ２６との取り外し可能な接続を確立するように構成される。取付装置３１の詳細は、特に図４、図５、及び図７から導出される。

【0061】

取付装置３１は、接触ユニット３２を備える。接触ユニット３２は、第１の長手方向軸Ｌ１を画定する。実施形態では、接触ユニット３２は、その自由端に向かって先細になる接触本体３３によって実現される。接触本体３３は、少なくとも部分的に円錐台形状とすることができる。

【0062】

以下の説明では、第１の長手方向軸Ｌ１に加えて、第２の長手方向軸Ｌ２及び共通の長手方向軸Ｌについても言及する。これらの長手軸の１つに平行な方向を（それぞれの）軸方向Ａと表示する。これらの長手軸の１つの周りの回転方向を（それぞれの）円周方向Ｕと表示する。

【0063】

接触ユニット３２は、第１の長手方向軸Ｌ１を円周方向Ｕに少なくとも部分的に取り囲む接触面３４を備える。接触面３４は、円周方向Ｕに連続していてもよい。ここに示す好ましい実施形態では、接触面３４は、円周方向Ｕに互いに距離を置いて配置された複数の別個の表面部分３４ａに分割される。好ましくは、表面部分３４ａは同一に構成される。実施形態では、表面部分３４ａは、円周方向に限られた角度領域に沿って延在する円錐台シェル面の一部分又は一領域によってそれぞれ形成される。例によれば、この角度領域は、１２０°未満、好ましくは６０°未満又は３０°未満又は２０°未満である。この例によれば、角度領域は１０°未満である。表面部分３４ａは、第１の長手方向軸Ｌ１の周りを円周方向に規則的に分布していることが好ましい。

【0064】

表面部分３４ａに隣接して、接触本体３３は、そのシェル面が表面部分３４ａを含む円錐台と比較して、接触本体３３上に平坦化部３５によって形成される空洞又は窪みを備える。このような平坦化部３５のそれぞれ１つ又は複数は、円周方向Ｕに互いに隣接する接触面３４の２つの表面部分３４ａの間に設けることができる。実施形態では、各平坦化部は、軸方向Ａに延在する１つの平坦領域によって実現される。これらの平坦化部３５又は空洞により、接触本体３３は、仮想円錐台シェル面によって形成される接触面３４を有する円錐台接触本体に対して縮小される。接触面３４の表面部分３４ａ以外では、接触本体３３は、仮想円錐台シェル面３６よりも平坦化部３５又は空洞における第１の長手方向軸Ｌ１までの距離が小さい。

【0065】

ここに示す実施形態では、平坦化部３５は、軸方向Ａに平行に延在する平面である。

【0066】

すべての表面部分３４ａの全体の面積量は、好ましくは、仮想円錐台シェル面３６の面積量よりも著しく小さい。好ましくは、すべての表面部分３４ａの総面積量は、仮想円錐台シェル面３６の面積量の５０％未満、２５％未満、１０％未満、又は５％未満である。

【0067】

図示の実施形態の変更態様では、接触面３４は、円周方向Ｕに連続していてもよく、例えば、仮想円錐台シェル面３６に対応する面であってもよい。空洞又は平坦化部３５、及びそれぞれの対向接触面と当接するように構成された複数の表面部分３４ａの接触面３４の縮小により、接触面３４と割り当てられた対向接触面との間の静摩擦及び動摩擦を低減することができる。

【0068】

好ましくは、接触面３４は、正確に３つ又は少なくとも３つの別個の表面部分３４ａを含む。

【0069】

図示の実施形態に対する変更態様では、接触本体３３の空洞又は平坦化部３５はまた、接触面３４又は表面部分３４ａの総面積量をそれぞれ低減するために、異なる方法で構成することもできる。これにより、表面部分３４ａは、互いに完全に分離することができるか、又は少なくとも部分的に接続することができる。

【0070】

取付装置は、さらに、少なくとも１つ、好ましくは複数の取付磁石、例によれば、第１の取付磁石４０、第２の取付磁石４１、及び第３の取付磁石４２を有する。第１の取付磁石４０は第１の磁石軸Ｂ１を有し、第２の取付磁石４１は第２の磁石軸Ｂ２を有し、第３の取付磁石４２は第３の磁石軸Ｂ３を有する（図７）。磁石軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、本実施形態では軸方向Ａに平行に向けられている。これに代えて、磁石軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、第１の長手方向軸Ｌ１上の共通の点で交差してもよい。

【0071】

取付磁石４０、４１、４２は、例によれば、それらの磁力線が軸方向端面で軸方向Ａで出入りするように、軸方向Ａに磁化される。各取付磁石４０、４１、４２のＮ極及びＳ極は、それぞれの磁石軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の方向に互いに隣接して位置する。

【0072】

本実施形態では、提供される取付磁石のうちの２つは、それらの磁化方向が互いに逆平行であるように、それぞれ反対の磁化又は磁気分極を有する。本実施形態では、第２の取付磁石４１は、第１の取付磁石４０及び第３の取付磁石４２と比較して対向する磁気分極を有する。異なる磁化は、一方では十字によって、他方では円の内側のドットによって示される磁石軸の記号によって示される。磁石軸の符号が同一の取付磁石は、磁化方向が同一である。

【0073】

取付磁石４０、４１、４２は、例によれば接触本体３３の内側に配置されている。それらは、接触面３４の表面部分３４ａよりも第１の長手方向軸Ｌ１により近く配置される。

【0074】

取付装置３１は、ここに示す実施形態では停止面４３をさらに有する。停止面４３は、好ましくは接触本体３３上に実現される。これは、円周方向に隣接する接触本体３３上の２つの表面部分３４ａの間に存在することができる。停止面４３は、平面によって形成することができる。本実施形態では、停止面４３は円周方向Ｕに実質的に直交する方向に向けられる。図７から特に明らかなように、停止面４３は、図示の実施形態では軸方向Ａに平行に向けられている。

【0075】

本実施形態では、接触本体３３の端部側面４４は、第１の長手方向軸Ｌ１と直交する方向に向けられる。取付磁石４０、４１、４２は、面４４に対してオフセットされ、特に面４４を越えて突出しない。

【0076】

ホルダ２６の構成は、図４、図６、及び図８から特に明らかである。ホルダ２６は、取付装置３１によって画定される第１の長手方向軸Ｌ１と一致する第２の長手方向軸Ｌ２を画定し、したがって、取付装置３１との接続が確立されたときに取付装置３１によって画定される共通の長手方向軸Ｌを形成する（図２～図４）。

【0077】

ホルダ２６は、対向接触ユニット５１を有する保持本体５０を有する。対向接触ユニット５１は、例によれば対向接触本体５２により実現される。対向接触本体５２は、保持本体５０のモノリシック部分であってもよい。例えば、保持本体５０の一端は、対向接触本体５２を形成することができる。

【0078】

対向接触本体５２は、円周方向Ｕに連続的に管状であり、好ましくはスロット付きでない、又は他の方法で中断されていない本体とすることができる。対向接触本体５２は、中空体として構成され、第２の長手方向軸Ｌ２を同軸に取り囲む。第２の長手方向軸Ｌ２に面するその内側に、対向接触本体５２は、対向接触面５３を有する。本実施形態では、樋状凹部５４とは別に、対向接触面５３は、空洞がなく、円錐台シェル面に沿って樋状凹部５４の外側に延在する。

【0079】

第２の長手方向軸線Ｌ２に対する仮想円錐台シェル面３６及び対向接触面５３の円錐台シェル面の半開角は、好ましくは等しく、特に１０°未満又は５°未満である。対向接触面５３の円錐台シェル面及び取付装置３１の仮想円錐台シェル面３６は、例によれば同一である。

【0080】

取付装置３１の接触位置Ｐでは、接触面３４の表面部分３４ａは、第１の長手方向軸Ｌ１を含む半径方向平面の内側で、対向接触面５３に対して二次元的に、又は少なくとも線状に当接する。共通の長手方向軸Ｌの周りの円周方向Ｕの回転自由度は、接触面３４又はそれらの表面部分３４ａ及び対向接触面５３に起因して残る。この回転自由度は、本実施形態では、対向接触面５３が第２の長手方向軸Ｌ２を基準にして回転対称であり、表面部分３４ａが第１の長手方向軸Ｌ１を基準にして回転対称に配置される（表面部分３４ａは、第１の長手方向軸Ｌ１の周りで仮想円錐台シェル面３６の内側に配置される）という点で実現される。

【0081】

共通の長手方向軸Ｌに直交する軸の周りの他の回転自由度、並びに軸方向Ａの並進自由度及び共通の長手方向軸Ｌに直交する並進自由度は、接触ユニット３２又は対向接触ユニット５１によって接触位置Ｐで排除される。

【0082】

ホルダ２６は、さらに、少なくとも１つの保持磁石を備え、保持磁石の数は、好ましくは、取付装置３１の取付磁石の数に対応する。したがって、ホルダ２６は、ここに示す好ましい実施形態では、第１の保持磁石５５と、第２の保持磁石５６と、第３の保持磁石５７とを備える。取付磁石４０、４１、４２と同様に、保持磁石５５、５６、５７は軸方向Ａに磁化され、各保持磁石５５、５６、５７のＮ極及びＳ極は軸方向Ａに隣接して配置される。第１の保持磁石５５は第１の磁石軸Ｈ１を有し、第２の保持磁石５６は第２の磁石軸Ｈ２を有し、第３の保持磁石５７は第３の磁石軸Ｈ３を有する（図８）。磁石軸Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は、本実施形態では軸方向Ａに向けられている。これに代えて、保持磁石５５、５６、５７の磁石軸Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は、第２の長手方向軸Ｌ２上の共通の点で交差してもよい。

【0083】

本実施形態によれば中空本体又はチューブとして構成された対向接触本体５２は、内部領域５８を取り囲む。この内部領域５８は、挿入空間として示されてもよい。好ましくは、保持磁石５５、５６、５７は、内部領域５８内に突出しないか、又はわずかしか突出しない。軸方向Ａでは、内部領域５８は、対向接触本体５２上の軸方向表面５９によって制限される。本実施形態では、軸方向表面５９は、第２の長手方向軸Ｌ２に直交する方向に向けられる。好ましくは、保持磁石５５、５６、５７は、軸方向表面５９に対してオフセットされ、軸方向表面５９を越えて内部領域５８内に突出しない。

【0084】

各保持磁石５５、５６、５７は、割り当てられた取付磁石４０、４１、４２と共に、それぞれ一磁石対を形成する。取付装置３１とホルダ２６との間の接続が確立されると、これらの磁石対は軸方向磁気引力を生成し、それによって取付磁石４０、４１、４２及び保持磁石５５、５６、５７は軸方向Ａに引き付けられ、それによって、取付装置３１はホルダ２６上の接触位置Ｐに保持され、接触面３４の表面部分３４ａは対向接触面５３と接触したままである。

【0085】

接触位置Ｐでは、円周方向Ｕにおける所望の回転位置Ｒは、取付装置３１の停止面４３及びホルダ２６の対向停止面６０によって画定される。実施形態では、対向停止面６０は、対向停止６１上に配置される。対向停止６１は、内部領域５８に配置される。本実施形態では、対向停止６１はピン状、例えば円筒状である。対向停止面６０は、対向停止６１の外面若しくはシェル面、又はその少なくとも一部によって形成される。

【0086】

図９～図１１の概略原理図に基づいて、取付装置３１とホルダ２６との間の取り外し可能な接続の確立が説明される。

【0087】

例えば、プローブユニット２７は、支持体２８において手で保持することができ、ホルダ２６の第２の長手方向軸Ｌ２に対してその第１の長手方向軸Ｌ１とほぼ整列することができる。続いて、取付装置３１をホルダ２６に近づけ、接触本体３３を内部領域５８に挿入する。

【0088】

取付装置３１とホルダ２６との間の現在の回転位置が所望の回転位置Ｒ（第一の回転位置範囲）から著しくずれている（例えば約１２０°以上）と仮定すると、取付磁石及び保持磁石は少なくとも部分的に反発し、その結果、測定技術の点で正しい接続及び／又は安定した接続を容易に確立することができない。取付装置３１とホルダ２６との間の回転位置が実質的に一致する場合（第二の回転位置範囲）にのみ、接触面３４の表面部分３４ａが対向接触面５３に当接する接触位置Ｐを取付装置がとるように、磁石４０、４１、４２、５５、５６、５７のすべてによって軸方向磁気引力ＦＡが生成される。本発明のこの態様はまた、プローブユニット２７及びホルダ２６の他のすべての特徴から独立して、特に円周方向力ＦＵが提供された取付磁石４０、４１、４２及び／又は保持磁石５５、５６、５７によっても生じるかどうかとは独立して実現することができる。

【0089】

当実施形態では、接触位置Ｐは、表面部分３４ａ及び対向接触面５３によって排他的に画定される。特に、取付磁石４０、４１、４２は、保持磁石５５、５６、５７と直接接触しておらず、本実施形態では、面４４及び軸方向表面５９も互いに距離を置いて配置されている。取付装置３１とホルダ２６との間の接触は、表面部分３４ａ及び対向接触面５３によって排他的に、所望の回転位置Ｒ以外の接触位置Ｐにおいてのみ提供される。

【0090】

図９に示すように、取付磁石４０、４１、４２の磁石軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、保持磁石５５、５６、５７の磁石軸Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に対して円周方向Ｕにオフセットされ、それにより、軸方向磁気引力ＦＡに加えて、円周方向Ｕの磁気円周力ＦＵ又は磁気トルクが生じる。磁気トルク又は磁気円周力ＦＵは、停止面４３及び対向停止面６０が互いに向かって付勢されるように向けられ、その結果、取付装置３１がホルダ２６に対してその所望の回転位置Ｒに付勢される。

【0091】

図示の実施形態の変更態様では、磁気円周力ＦＵ又は円周方向Ｕの磁気トルクを生じるために、１つのみの又は少なくともすべてではない取付磁石４０、４１、４２の磁石軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が、割り当てられる保持磁石５５、５６、５７のそれぞれ割り当てられた磁石軸Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に対して円周方向にオフセットされていれば十分である。

【0092】

表面部分３４ａと対向接触面５３との間のより小さい二次元又は線状の接触の材料対により、所望の回転位置Ｒの外側の静摩擦及び動摩擦は十分に小さく、その結果、磁気円周力ＦＵにより、取付装置３１とホルダ２６との間の所望の回転位置Ｒへの回転運動がもたらされる。そうすることで、停止面４３及び対向停止面６０は互いに接近する。この接近の間、取付磁石４０、４１、４２の磁石軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３も、割り当てられた保持磁石５５、５６、５７のそれぞれ割り当てられた磁石軸Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に接近し、それによって磁気トルク又は磁気円周力ＦＵの量が減少する（図１０）。最終的に所望の回転位置Ｒに達すると、停止面４３は対向停止面６０に当接する（図１１及び図１２）。

【0093】

所望の回転位置Ｒでは、磁気トルク又は磁気円周力ＦＵも、所望の回転位置Ｒに達するときに維持され、停止面４３を対向停止面６０に押し付ける（図１１）ように、取付磁石４０、４１、４２の磁石軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３と保持磁石５５、５６、５７の磁石軸Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３との間にオフセットが依然として存在するのが好ましい。これに対する変更態様では、磁気円周力ＦＵはまた、所望の回転位置Ｒに達するときにゼロに等しくなり得る。この場合、停止面４３及び対向停止面６０も省略することができ、所望の回転位置Ｒは、図１２に概略的に示すように、取付磁石４０、４１、４２及び保持磁石５５、５６、５７の磁石軸によって画定することができる。

【0094】

確立された接続を解除するために、停止面４３が対向停止面６０から離れるように、取付装置３１とホルダ２６との間の相対回転が実行されてもよい。十分に大きな相対回転が実行される場合、取付磁石４０、４１、４２及び保持磁石５５、５６、５７のすべてが同じ磁気分極を含むわけではないため、取付磁石４０、４１、４２及び保持磁石５５、５６、５７の軸方向Ａに反発する。２つのＮ極及び／又は２つのＳ極が、この相対回転に起因して互いに接近する限り、又は軸方向Ａに互いに反対側に配置される限り、取付装置３１とホルダ２６との間の反発が生じるか、又はプローブユニット２７が軸方向に内部領域５８から引き出されるという点でホルダ２６から取り外すことができるように、軸方向Ａの残りの引力が低減される。

【0095】

このようにして、プローブユニット２７の手動又は自動交換を非常に簡単に実行することができる。それによってホルダ２６に、したがって測定装置２０に加えられる力は非常に小さく、その結果、測定装置２０の機械的及び／又は電気的及び／又は電子的及び／又は光学的構成要素の過剰な応力が回避される。プローブユニット２７は、工具を用いずに挿抜することができる。

【0096】

上述したプローブユニット２７とホルダ２６との間の界面は、プローブユニット用だけでなく、他の本体用、例えば、対象物キャリア、チャック、ベアリング又は支持要素などの対象物ホルダ用にも使用することができる。この例は、図１３及び図１４に概略的に示されている。図１３及び図１４による実施形態では、ホルダ２６は上述のように構成することもできる。支持体２８の代わりに、保持本体６５をホルダ２６上に配置することができる。したがって、保持本体６５は、上述の実施形態のうちの１つに対応する取付装置３１を備える。

【0097】

図１３による実施形態では、対象物６６が対象物ホルダと接続される。例えば、対象物６６は、測定される対象物６６であり得る。例えば、対象物６６はレンズとすることができる。適切な手段又は装置によって、対象物６６を保持本体６５上に取り外し可能に配置することができる。例えば、保持本体６５は、対象物６６を圧入嵌め及び／又は形状嵌め方式で保持するためのクランプ手段を備えることができる。

【0098】

別の実施形態が図１４に示されており、ベアリング又は支持要素６７が保持本体６５上に配置されている。ベアリング又は支持要素は、本実施形態では支持先端として構成される。ベアリング又は支持要素６７は、測定される対象物６６又は保持本体６５を支持するために使用することができる。図示の実施形態では、支持先端に対応する対象物６６又は保持本体６５にそれぞれの円錐状凹部を設けることができる。

【0099】

図１３による実施形態では、共通の長手方向軸Ｌは、測定される対象物６６の対称軸と同一である。図１４に示す実施形態では、共通の長手方向軸線Ｌは、ベアリング又は支持要素６７の長手方向中心軸又は対称軸に対応する。

【0100】

対象物６６又はベアリング若しくは支持要素６７に円周方向Ｕにトルクを加えることができる場合、有利には、トルクがもたらされる方向において円周方向Ｕのただ１つの回転感知が許容される。この回転の感知は、取付装置３１の停止面４３がホルダ２６の対向停止面６０に対して付勢されるように向けられるべきである。追加で、又は代替で、回転の一方又は両方の感知で円周方向のトルクを支持するために、他の装置も存在することができる。例えば、保持本体６５とホルダ２６との間のロックは、ロックが、円周方向Ｕの一方向の回転の感知又は両方の回転の感知でトルクを支持するように、所望の回転位置Ｒに達したときに実行することができる。保持本体６５を解除するために、ロックを係合解除することができる。

【0101】

本発明は、特に工具なしで互いに取り外し可能に接続及び分離することができる測定装置２０のプローブユニット２７及びホルダ２６に関する。この目的のために、プローブユニット２７は、接触面３４を有する取付装置３１を備え、ホルダは、接触面３４に割り当てられた対向接触面５３を備える。接触面３４は、取付装置３１が接触位置Ｐをとる場合に、割り当てられた対向接触面に対して線に沿って又は二次元的にそれぞれ当接する複数の別個の表面部分３４ａに分割することができる。保持力は、取付装置３１の少なくとも１つの取付磁石４０、４１、４２及び／又はホルダ２６の少なくとも１つの保持磁石５５、５６、５７によって生じる。これにより、軸方向Ａの軸方向磁気引力ＦＡ及び軸方向Ａの周りの円周方向Ｕの磁気円周力ＦＵが生成され、それにより、取付装置及びホルダ２６は、円周方向Ｕの所望の回転位置Ｒにおいて互いに対して付勢される。

【符号の説明】

【0102】

２０ 測定装置
２１ 対象物表面
２２ 対象物
２６ ホルダ
２７ プローブユニット
２８ 支持部
２９ プローブ素子
３０ クランプねじ
３１ 取付装置
３２ 接触ユニット
３３ 接触本体
３４ 接触面
３４ａ 接触面の表面部分
３５ 平坦化部
３６ 仮想円錐台シェル面
４０ 第１の取付磁石
４１ 第２の取付磁石
４２ 第３の取付磁石
４３ 停止面
４４ 接触本体の面
５０ 保持本体
５１ 対向接触ユニット
５２ 対向接触本体
５３ 対向接触面
５４ 窪み
５５ 第１の保持磁石
５６ 第２の保持磁石
５７ 第３の保持磁石
５８ 内部領域
５９ 軸方向表面
６０ 対向停止面
６１ 対向停止
６５ 保持本体
６６ 対象物
６７ ベアリング又は支持要素
Ａ 軸方向
Ｂ１ 第１の取付磁石の磁石軸
Ｂ２ 第２の取付磁石の磁石軸
Ｂ３ 第３の取付磁石の磁石軸
ＦＡ 軸方向磁気引力
ＦＵ 磁気円周力
Ｈ１ 第１の保持磁石の磁石軸
Ｈ２ 第２の保持磁石の磁石軸
Ｈ３ 第３の保持磁石の磁石軸
Ｌ 共通の長手方向軸
Ｌ１ 第１の長手方向軸
Ｌ２ 第２の長手方向軸
Ｐ 接触位置
Ｒ 所望の回転位置
Ｓ 旋回軸
Ｕ 円周方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】